| 研究課題/領域番号 |
12650265
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| 研究機関 | 宇都宮大学 |
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研究代表者 |
鈴木 光政 宇都宮大学, 工学部, 教授 (40091706)
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| 研究分担者 |
船渡 寛人 宇都宮大学, 工学部, 助教授 (60272217)
長澤 武 宇都宮大学, 工学部, 助教授 (10118440)
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| キーワード | 酸化物高温超伝導体 / 超伝導薄膜 / 電力ケーブル / スパッタリング |
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| 研究概要 |
前年度と同様、高温超伝導体ケーブルの基礎特性を得るため、その基盤となる薄膜試料をスパッタ法により作製し、高品位薄膜の生成条件を検討した。ターゲットには、Y-Ba-Cu-O(YBCO)及びNd-Ba-Cu-O(NdBCO)の焼結体を使用し、純酸素ガス中におけるdcスパッタリングにより、加熱されたMgO(100)単結晶基板上に薄膜を育成した。試料の結晶相の同定、格子定数、配向性をX線回折法から解析し、また超伝導臨界温度T_cを四端子抵抗法により測定した。今年度は、特に高T_c薄膜の成長過程を調べるため、成長厚に対する超伝導臨界温度の依存性をYBCO材料について重点を置き、検討した。その結果、MgO(100)単結晶基板上に成長したc軸配向YBCO薄膜では、数十nm以上の厚さになると超伝導開始温度はほぼ90Kに達し、それ以上の厚さではほとんど一定であった。ゼロ抵抗超伝導臨界温度は、約200nm以上でほぼ一定(約88K)になるのに対して、これ以下の厚さでは、単調に低下することが明らかになった。c軸格子定数には、膜厚に対する顕著な変化は認められず、ほぼ1.168nmである。従って薄い膜厚領域での結晶相の成長形態・組織などの変動が、超伝導臨界温度に影響を与えていることが考えられる。今後、結晶組織及び結晶粒の配向性に関するミクロ的な解析が必要である。合わせて、種々の膜厚試料の超伝導臨界電流を測定し、結晶粒径・配向性等の組織変化が超伝導諸特性に及ぼす効果を究明したい。
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